专利名称：一种安全电源插座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源插座，特别是由位置传感器、继电器等组成的安全电源插座。
电源插座是一种常用品。在人们生活、学习、科研、生产的各个领域中都会涉及到各种不同的电源插座。目前，电源插座中所暴露出来的不安全因素，主要来自于电源插座中的结构缺陷，表露的插孔可以使带电的插套很容易与人体产生直接或间接的接触，特别是家庭中，儿童的无知，繁多电器设备插头很容易因意外造成人体与插座中带体电的接触。所以，行业内对安全插座的设计尤为重视。近几年中国专利公布的安全插座设计方案有几百种，总的设计原则是在表露的插孔上加设遮板，或借助电源插座内机构使插头在未进入时，或进入后的火线连通产生闭锁效应。但是，综合分析现有的安全型电源插座的设计，遮掩型不但结构复杂，易于产生机械障碍，而且并没有根本上解决“意外”这个相对概念。特别是当电源插座与插头不配套时，插入一半的插头形成插头与电源插座面板之间的间隙，仍然可以导致意外的触电事故。所以遮掩式的设计并不能从根本上解决电源插座的安全防护问题。另一类连动互锁机构，虽然原则上可以解决安全问题，但过于复杂的结构成为普及与推广的价格障碍。用简单易行的方案来保证电源插座应用中的安全，至今尚未妥善解决。
本实用新型的目的是提供一种解决插座的潜在危险防止使用电源插座意外触电的安全电源插座。
本实用新型的目的是这样实现的，本设计方案中采用了位置传感器和中间继电器的配合设计。电源插座包括有装配式壳体、定位在壳体内的弹性插套，电源线的接线柱和防触电装置，受插头电极完全到位控制的位置传感器与配套继电器启动线圈串联后，并联在交流电源回路上，电源插座的插套，经继电器定位断开触点与交流电源连接。
受插头电极完全到位控制的位置传感器的控制触点安装在电源插座的插孔内。
位置传感器可以采用常规微动开关或行程开关，或光电开关，或附机械连动机构的磁控干簧管。
置传感器所设置的个数为1、2或3个，串联式互锁连接，传感器在电源插座插孔设置顺序是地线插孔、地线和零线插孔、地线和火线插孔、零线和火线插孔或地线、零线和火线插孔。
继电器可是单组常开触点直接控制火线，也可以是双组常开触点同时控制“火”、“零”线。
磁控干簧管位置传感器由限位片、限位片上的环形磁环、复位簧和磁控干簧管组成，限位片设在对应插套正下方并定位在干簧管的上方，固定在壳体的底座板上。插套采取表面镀银的双层复合结构。
以下结合附图进一步说明本实用新型。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的剖视图；图3为采用磁控干簧管时的剖视图4是本实用新型的电路原理图。
其中1代表壳体，1A为壳体底板，2代表插套，3代表位置传感器，11代表中间继电器的启动线圈，9代表中间继电器的一组定位断开触点，10代表中间继电器的同组定位断开触点，4代表插头，4A代表插头电极，5代表限位片，6代表永磁环，7代表复位弹簧，8代表磁控干簧管。采取位置传感器3的目的是为了检测插头电极4A是否到位，到位时插头4和插座面板1A之间的间隙就会消失，从而保证不会因意外的导体介入而产生意外事故，插头电极4A插到位后，同时控制位置传感器3导通，此时相当于位置传感器3向中间继电器传送来了一种安全信号，其作用是向中间继电器的启动线圈11送上启动电流，启动线圈11使两个定位断开触点9、10吸合，就使相对应零、火线的电源插套2与电源线相连通。此时电源插座转入正常工作状态，所以当插头电极4A没有到位之前，任何一个插套2与电源实际上呈分离状态，当然应是绝对安全的。采用位置传感器3来传递继电器的启动信号时，这样的传感器3可以选择微动开关、行程开关、光电开关或带附加装置的磁控干簧管8都是可以实现的。所设置的位置传感器3的个数用一个时，应设置在三头插座的地线插孔内，如果设置在零线插孔内，当零、火线接反时即可发生触电危险，也可以设两个位置传感器3，应优先设置在零、地插孔内，这样只要不同时接触零、地、火就不会发生触电危险，也可设置在零、火插孔内或地、火插孔内，同时接触零、火或地、火就会有触电危险。当然也可以设置三个位置传感器3分别对应测试“零”、“地”、“火”、三个插头的到位情况。原则上讲只设一个即可。但一个设置出现意外的几率仍然存在，而设置两个则安全系数大大增加，设置三个则应有较大的安全系数。因为同时意外插入三个异物并启动位置传感器3的几率太小。设置位置传感器3的顺序应首先在地线上，而后在零线上，最后在火线上，位置传感器3是串联互锁式连接方式，任何一个位置传感器3未到位，则插套2与外电源均呈分离状态，这样的设计当然绝对安全。
图3给出的又一种位置传感器3采用磁控干簧管8的实施例。采取这种结构是在所控制插套电极4A的正下方设置一个限位片5现位片5上固定一个小型永磁铁6，中间用复位弹簧7定位在壳体1的底部，并将磁控干簧管8设在下面的壳体底座1A上。当插头4的电极4A插下一定深度将限位极片5接近干簧管8时，干簧管8启动电极触点接通，即可以实现安全连通的操作。如果电源插座的工作电流较小，磁控干簧管8可以直接取代中间继电器而将电源直接与插套2接通，这时的磁控干簧管8的作用实际上相当于微动开关和中间继电器的复合结构，如果电源插座的工作电流较大，那么磁控干簧管8的作用可以相当于一个位置传感器3，配合中间继电器即可以实现同样目的。
在采用中间继电器时，可以采取一组常开触点来控制“火”线，但这种结构往往不够安全。因为在采取两极式插头时，“火”线、“零”线位置倒换是常有的，而采取双组常开触点控制插套2与电源的连接关系更加大了本实用新型的安全系数。
为了强化电源插座的稳定性能和减少接触电阻，本电源插座中的插套2采用表面镀银的双面层复合式结构。
以上设计制成的电源插座其每个插头电极在全部插入到位后才会产生插套与电源连接关系，其避免了操作失误和现场混乱等各种意外因素造成的触电事故。对儿童来讲如不是具备专业水平的恶作剧“故意”是很难造成“意外”触电事故。因此本实用新型的设计从根本上解决了“意外”的可能性，且结构简单，制作方便。
权利要求1一种安全电源插座，包括有装配式壳体(1)、定位在壳体(1)内的弹性插套(2)，电源线的接线柱和防触电装置，其特征在于受插头电极(4A)完全到位控制的位置传感器(3)与配套继电器启动线圈(11)串联后，并联在交流电源回路上，电源插座的插套(2)，经继电器定位断开触点(9)、(10)与交流电源连接。
2.根据权利要求1所述的安全电源插座，其特征在于受插头电极(4A)完全到位控制的位置传感器(3)的控制触点安装在电源插座的插孔内。
3.根据权利要求1或2所述的安全电源插座，其特征在于所述的位置传感器(3)可以采用常规微动开关或行程开关，或光电开关，或附机械连动机构的磁控干簧管。
4.根据权利要求1或2所述的安全电源插座，其特征在于所述位的置传感器(3)所设置的个数为1、2或3个，串联式互锁连接，传感器(3)在电源插座插孔设置顺序是地线插孔、地线和零线插孔、地线和火线插孔、零线和火线插孔或地线、零线和火线插孔。
5.根据权利要求1所述的安全电源插座，其特征在于所述的继电器可采用单组常开触点直接控制火线，也可以是双组常开触点同时控制“火”、“零”线。
6.根据权利要求2所述的安全插座，其特征在于所述的磁控干簧管(8)位置传感器由限位片(5)、限位片上的环形磁环(6)、复位簧(7)和磁控干簧管(8)组成，限位片(5)设在对应插套(2)正下方并定位在干簧管(8)的上方，固定在壳体(1)的底座板(1A)上。
7.根据权利要求1所述的安全插座，其特征在于插套(2)采取表面镀银的双层复合结构。
专利摘要本实用新型涉及一种安全电源插座,包括有装配式壳体1、定位在壳体1内的弹性插套2,电源线的接线柱和防触电装置,受插头电极4A完全到位控制的位置传感器3与配套继电器启动线圈11串联后,并联在交流电源回路上,电源插座的插套2,经继电器定位断开触点9、10与交流电源连接,靠位置传感器发出的安全信号控制中间继电器,使电源插座内通电,本实用新型具有电路简单,电源插座制造容易、成本低、使用安全可靠等优点。
文档编号H01R13/70GK2481012SQ0124211
公开日2002年3月6日 申请日期2001年6月13日 优先权日2001年6月13日
发明者曾艺 申请人:曾艺